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作为无限程Penson-Kolb配对机制的Bardeen-Cooper-Schrieffer相互作用

超导电性 2024-04-17 v3 介观与纳米尺度物理 量子物理

摘要

我们证明,众所周知的(k,k)(k\uparrow, -k\downarrow) Bardeen-Cooper-Schrieffer相互作用,在实空间中考虑时,等价于与吸引Hubbard项共存的无限程Penson-Kolb配对机制。受此发现驱动并旨在探索传导性质,我们研究了限制在环形晶格中的费米子粒子动力学。我们假设费米子同时受到配对相互作用和Aharonov-Bohm电磁相位的影响,后者以高度非平凡的方式被纳入模型。值得注意的是,上述模型在施加磁通量Φ/Φ0\Phi/\Phi_0的整数和半整数值下均表现出Richardson可积性,从而允许对一个真正的多体问题进行精确求解。我们讨论了两粒子系统和多粒子系统的基态性质,并与吸引Hubbard模型的结果进行了比较。我们的方法结合了精确对角化、密度矩阵重整化群技术以及Richardson方程的数值解。这种综合分析使我们能够研究各种关键指标,包括系统电导率作为相互作用强度的函数。通过这种方式,BCS-BEC渡越以连续的方式被研究,从而得以阐明超导配对的基本方面。我们的发现可以在凝聚态物理背景下进行实验检验,或者在更高控制水平下,利用原子电子学平台进行检验。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.16877,
  title  = {Bardeen-Cooper-Schrieffer interaction as an infinite-range Penson-Kolb pairing mechanism},
  author = {Francesco Romeo and Alfonso Maiellaro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.16877},
  year   = {2024}
}

备注

21 pages, 9 figures; Updated version enhanced with comprehensive new appendices, minor changes and corrections of residual typos